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內(nèi)容簡(jiǎn)介

　　學(xué)習(xí)如何編寫(xiě)C和C++代碼僅僅是個(gè)開(kāi)始。如果你希望從事系統(tǒng)底層開(kāi)發(fā)工作，或想深入理解操作系統(tǒng)、編譯器及它們之間內(nèi)在的關(guān)聯(lián)，成為編程專(zhuān)家，那么就必須充分了解編譯器生成的二進(jìn)制文件（目標(biāo)文件、靜態(tài)庫(kù)、動(dòng)態(tài)庫(kù)和可執(zhí)行文件）的作用和結(jié)構(gòu)。開(kāi)源已經(jīng)在許多方面從根本上改變了軟件的原有面貌，越來(lái)越多的系統(tǒng)開(kāi)始采用或集成開(kāi)源代碼，因此對(duì)每位開(kāi)發(fā)人員來(lái)說(shuō)，學(xué)習(xí)和理解這些底層技術(shù)也變得十分重要。本書(shū)深入淺出地講解了構(gòu)建過(guò)程（編譯、鏈接）中的細(xì)節(jié)，從多個(gè)角度展示了程序與庫(kù)文件或代碼的集成方法，提出了面向代碼重用和系統(tǒng)集成的軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)方法，同時(shí)展示了系統(tǒng)開(kāi)發(fā)過(guò)程中疑難問(wèn)題的解決方案。另外，本書(shū)也是一本C和C++二進(jìn)制文件方面的軟件工程指南，涵蓋中級(jí)和專(zhuān)家級(jí)程序員所需的各方面內(nèi)容和信息。通過(guò)閱讀本書(shū)，你將學(xué)到：*構(gòu)建過(guò)程（編譯和鏈接）與裝載過(guò)程的內(nèi)部原理。*靜態(tài)庫(kù)、動(dòng)態(tài)庫(kù)和可執(zhí)行文件的內(nèi)部工作機(jī)制。*面向代碼重用和系統(tǒng)集成的軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)方法。*編譯、鏈接與運(yùn)行時(shí)問(wèn)題的排查技巧。*在Linux和Windows平臺(tái)下利用二進(jìn)制文件分析工具進(jìn)行分析的方法。

作者簡(jiǎn)介

　　米蘭·斯特瓦諾維奇（ Milan Stevanovic ）資深軟件顧問(wèn)，在多個(gè)學(xué)科的工程領(lǐng)域有著豐富的經(jīng)驗(yàn)。他主要從事Linux和Windows平臺(tái)下的多媒體壓縮格式及多媒體框架設(shè)計(jì)工作。他熱衷于開(kāi)源，是avxsynth開(kāi)源項(xiàng)目的主要貢獻(xiàn)者，對(duì)C和C++底層技術(shù)有著深入的研究。

圖書(shū)目錄

譯者序
前言
第1章　多任務(wù)操作系統(tǒng)基礎(chǔ)　1
1.1　一些有用的抽象概念　1
1.2　存儲(chǔ)器層次結(jié)構(gòu)與緩存策略　2
1.3　虛擬內(nèi)存　3
1.4　虛擬地址　5
1.5　進(jìn)程的內(nèi)存劃分方案　5
1.6　二進(jìn)制文件、編譯器、鏈接器與裝載器的作用　6
1.7　小結(jié)　7
第2章　程序生命周期階段基礎(chǔ)　8
2.1　基本假設(shè)　8
2.2　編寫(xiě)代碼　9
2.3　編譯階段　11
2.3.1　基本概念　11
2.3.2　相關(guān)概念　11
2.3.3　編譯的各個(gè)階段　12
2.3.4　目標(biāo)文件屬性　23
2.3.5　編譯過(guò)程的局限性　24
2.4　鏈接　26
2.4.1　鏈接階段　26
2.4.2　鏈接器視角　31
2.5　可執(zhí)行文件屬性　33
2.5.1　各種節(jié)的類(lèi)型　34
2.5.2　各種符號(hào)類(lèi)型　36
第3章　加載程序執(zhí)行階段　37
3.1　shell的重要性　37
3.2　內(nèi)核的作用　39
3.3　裝載器的作用　39
3.3.1　裝載器視角下的二進(jìn)制文件（節(jié)與段）　39
3.3.2　程序加載階段　40
3.4　程序執(zhí)行入口點(diǎn)　43
3.4.1　裝載器查找入口點(diǎn)　43
3.4.2　_start()函數(shù)的作用　43
3.4.3　__libc_start_main()函數(shù)的作用　44
3.4.4　棧和調(diào)用慣例　44
第4章　重用概念的作用　46
4.1　靜態(tài)庫(kù)　46
4.2　動(dòng)態(tài)庫(kù)　48
4.2.1　動(dòng)態(tài)庫(kù)和共享庫(kù)　49
4.2.2　動(dòng)態(tài)鏈接詳解　51
4.2.3　Windows平臺(tái)中動(dòng)態(tài)鏈接的特點(diǎn)　54
4.2.4　動(dòng)態(tài)庫(kù)的特點(diǎn)　56
4.2.5　應(yīng)用程序二進(jìn)制接口　56
4.3　靜態(tài)庫(kù)和動(dòng)態(tài)庫(kù)對(duì)比　57
4.3.1　導(dǎo)入選擇條件的差異　57
4.3.2　部署難題　59
4.4　一些有用的類(lèi)比　61
4.5　結(jié)論：二進(jìn)制重用概念所產(chǎn)生的影響　63
第5章　使用靜態(tài)庫(kù)　64
5.1　創(chuàng)建靜態(tài)庫(kù)　64
5.1.1　創(chuàng)建Linux靜態(tài)庫(kù)　64
5.1.2　創(chuàng)建Windows靜態(tài)庫(kù)　65
5.2　靜態(tài)庫(kù)的使用場(chǎng)合　65
5.3　靜態(tài)庫(kù)設(shè)計(jì)技巧　66
5.3.1　丟失符號(hào)可見(jiàn)性和唯一性的可能性　66
5.3.2　靜態(tài)庫(kù)使用禁忌　67
5.3.3　靜態(tài)庫(kù)鏈接的具體規(guī)則　68
5.3.4　將靜態(tài)庫(kù)轉(zhuǎn)換成動(dòng)態(tài)庫(kù)　68
5.3.5　靜態(tài)庫(kù)在64位Linux平臺(tái)上的問(wèn)題　68
第6章　動(dòng)態(tài)庫(kù)的設(shè)計(jì)：基礎(chǔ)篇　70
6.1　創(chuàng)建動(dòng)態(tài)庫(kù)　70
6.1.1　在Linux中創(chuàng)建動(dòng)態(tài)庫(kù)　70
6.1.2　在Windows中創(chuàng)建動(dòng)態(tài)庫(kù)　72
6.2　設(shè)計(jì)動(dòng)態(tài)庫(kù)　75
6.2.1　設(shè)計(jì)二進(jìn)制接口　75
6.2.2　設(shè)計(jì)應(yīng)用程序的二進(jìn)制接口　79
6.2.3　控制動(dòng)態(tài)庫(kù)符號(hào)的可見(jiàn)性　82
6.2.4　完成鏈接需要滿(mǎn)足的條件　94
6.3　動(dòng)態(tài)鏈接模式　94
6.3.1　加載時(shí)動(dòng)態(tài)鏈接　95
6.3.2　運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)鏈接　95
6.3.3　比較兩種動(dòng)態(tài)鏈接模式　98
第7章　定位庫(kù)文件　99
7.1　典型用例場(chǎng)景　99
7.1.1　開(kāi)發(fā)用例場(chǎng)景　99
7.1.2　用戶(hù)運(yùn)行時(shí)用例場(chǎng)景　100
7.2　構(gòu)建過(guò)程中庫(kù)文件的定位規(guī)則　101
7.2.1　Linux構(gòu)建過(guò)程中的庫(kù)文件定位規(guī)則　101
7.2.2　Windows構(gòu)建過(guò)程中的庫(kù)文件定位規(guī)則　105
7.3　運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)庫(kù)文件的定位規(guī)則　109
7.3.1　Linux運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)庫(kù)文件的定位規(guī)則　110
7.3.2　Windows運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)庫(kù)文件的定位規(guī)則　114
7.4　示例：Linux構(gòu)建時(shí)與運(yùn)行時(shí)的庫(kù)文件定位　115
第8章　動(dòng)態(tài)庫(kù)的設(shè)計(jì)：進(jìn)階篇　119
8.1　解析內(nèi)存地址的必要性　119
8.2　引用解析中的常見(jiàn)問(wèn)題　120
8.3　地址轉(zhuǎn)換引發(fā)的問(wèn)題　122
8.3.1　情景1：客戶(hù)二進(jìn)制文件需要知道動(dòng)態(tài)庫(kù)符號(hào)地址　122
8.3.2　情景2：被裝載的庫(kù)不需要知道其自身符號(hào)地址　123
8.4　鏈接器-裝載器協(xié)作　124
8.4.1　總體策略　125
8.4.2　具體技術(shù)　126
8.4.3　鏈接器重定位提示概述　127
8.5　鏈接器-裝載器協(xié)作實(shí)現(xiàn)技術(shù)　128
8.5.1　裝載時(shí)重定位　129
8.5.2　位置無(wú)關(guān)代碼　129
第9章　動(dòng)態(tài)鏈接時(shí)的重復(fù)符號(hào)處理　134
9.1　重復(fù)符號(hào)的定義　134
9.2　重復(fù)符號(hào)的默認(rèn)處理　137
9.3　在動(dòng)態(tài)庫(kù)鏈接過(guò)程中處理重復(fù)符號(hào)　140
9.3.1　處理重復(fù)符號(hào)問(wèn)題的一般策略　142
9.3.2　鏈接器解析動(dòng)態(tài)庫(kù)重復(fù)符號(hào)的模糊算法準(zhǔn)則　143
9.4　特定重復(fù)名稱(chēng)案例分析　144
9.4.1　案例1：客戶(hù)二進(jìn)制文件符號(hào)與動(dòng)態(tài)庫(kù)ABI函數(shù)沖突　144
9.4.2　案例2：不同動(dòng)態(tài)庫(kù)的ABI符號(hào)沖突　147
9.4.3　案例3：動(dòng)態(tài)庫(kù)ABI符號(hào)和另一個(gè)動(dòng)態(tài)庫(kù)局部符號(hào)沖突　151
9.4.4　案例4：兩個(gè)未導(dǎo)出的動(dòng)態(tài)庫(kù)符號(hào)沖突　153
9.5　小提示：鏈接并不提供任何類(lèi)型的命名空間繼承　161
第10章　動(dòng)態(tài)庫(kù)的版本控制　162
10.1　主次版本號(hào)與向后兼容性　162
10.1.1　主版本號(hào)變更　162
10.1.2　次版本號(hào)變更　163
10.1.3　修訂版本號(hào)　163
10.2　Linux動(dòng)態(tài)庫(kù)版本控制方案　163
10.2.1　基于soname的版本控制方案　163
10.2.2　基于